Penurunan COD, TSS dan Warna Limbah Cair Rumah Potong Hewan (RPH) Menggunakan Anaerobic Baffle Reactor (ABR)

Document Sample
Penurunan COD, TSS dan Warna Limbah Cair Rumah Potong Hewan (RPH) Menggunakan Anaerobic Baffle Reactor (ABR) Powered By Docstoc
					                      PENURUNAN COD,TSS DAN WARNA
                  LIMBAH CAIR RUMAH POTONG HEWAN (RPH)
               MENGGUNAKAN ANAEROBIC BAFFLED REACTOR (ABR)

                                    Hery Setyobudiarso
               (Staf Pengajar Jurusan Teknik Lingkungan FTSP-ITN Malang)
                                  hery_sba@yahoo.com

                                        ABSTRAKSI

        Limbah yang dihasilkan oleh industri rumah potong hewan mengandung protein,
lemak dan karbohidrat dengan bahan organik terlarut dan tersuspensi tinggi. Limbah
tersebut dapat dikatakan memiliki kandungan nutrisi yang cukup tinggi dan berpotensi
menjadi media biakan biota pencemar. Hal ini berakibat bau yang tidak sedap dan menjadi
sumber pencemar terhadap lingkungan. Untuk mendapatkan kualitas air limbah yang baik
perlu dilakukan suatu sistem pengolahan yang dapat menurunkan bahan pencemar sehingga
memenuhi standart baku mutu air limbah. Mengingat besarnya biaya pengolahan air limbah
tersebut maka peneliti mencari alternatif sistem pengolahan yang relatif murah, mudah
dalam pengoperasiannya dan ramah lingkungan.
        Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh debit aliran dan waktu
pengambilan sampel dalam menurunkan kandungan COD, TSS dan warna pada limbah cair
rumah potong hewan dengan Anaerobic Baffled Reactor. Penelitian ini dilakukan dengan
debit aliran 5.10-4 m3/jam dan variasi waktu pengambilan sampel yaitu 4 jam, 6 jam, 8 jam,
10 jam dan 12 jam.
        Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase penyisihan konsentrasi COD tertinggi
sebesar 76,19 %, konsentrasi TSS sebesar 91,93 % dan persentase penyisihan konsentrasi
warna tertinggi sebesar 42,24 % pada waktu pengambilan sampel 12 jam.

Kata kunci : Anaerobic Baffled Reactor, Chemical Oxygen Demand ,Total Suspended Solids,
           Rumah Potong Hewan.


      The decrease of COD, TSS Content and Color at Liquid Waste of Animal
             Slaughtering House by Using Anaerobic Baffled Reactor.

                                        ABSTRACT

        The produced waste of animal slaughtering house contains protein, fat and
carbohydrate with solved organic material and high suspended. The waste can be said has
high nutrient content and have potential to be development medium of polluter biota. It
cause bad smell and become waste source of the environment. To get good quality water it
need treatment system that able to decrease the polluter material so fulfill the waste water
standard. Consider the huge amount of the liquid waste treatment, the researcher find
other alternative for cheaper treatment, easy in operation and environmental friendly.
        This research aimed at knowing the ability of Anaerobic Baffled Reactor by using cow
feces as active mud medium to decrease COD content, TSS and the color. The research also
aimed at knowing the flow debit and sample taking time to decrease COD, TSS, and color at
liquid waste of the animal slaughtering house. This research is conducted with flow debit
5.10-4 m3/hours and sample taking time that is 4 hours, 6 hours, 8 hours, 10 hours, and 12
hours.
        The results showed the highest concentration elimination COD 76.19%, TSS 91.93%.
While the highest color concentration 42.24% occurred at sample taking time 12 hour.
                                       PENDAHULUAN
Latar Belakang
         Meningkatnya sektor rumah produksi juga mempunyai efek samping yaitu
meningkatnya jumlah limbah atau sisa hasil produksi. Limbah tersebut dapat berupa limbah
cair, limbah padat maupun limbah gas. Dalam suatu rumah produksi ketiga jenis limbah
tersebut bisa dihasilkan secara bersamaan tetapi ada juga rumah produksi yang
menghasilkan salah satu atau dua jenis limbah. Hal ini sangat tergantung pada proses
produksi yang dijalankan oleh rumah produksi.
         Pada Rumah Potong Hewan (RPH), bagian ternak yang dimanfaatkan mulai dari
tulang, daging dan kulit sehingga dapat dikatakan hampir tidak ada limbah yang dikeluarkan
dari tubuh ternak selain sisa pakan, kotoran dan isi rumen. Limbah tersebut dapat dikatakan
memiliki kandungan nutrisi yang cukup tinggi dan berpotensi menjadi media biakan biota
pencemar. Hal ini mengakibatkan timbulnya bau yang tidak sedap dan menjadi sumber
pencemar terhadap lingkungan. Limbah dengan kadar bahan organik yang tinggi dapat
terurai secara biologi (biodegradable), sehingga untuk menurunkan zat pencemar dalam
limbah cair RPH dapat menggunakan prinsip pengolahan secara biologis (Slamet & Masduki,
2000). Pengolahan limbah cair secara biologis dapat dilakukan melalui proses aerobik,
anaerobik, atau gabungan dari sistim aerobik dan anaerobik.
         Satu alternatif pengolahan dibutuhkan untuk menurunkan beban organik, antara lain
dengan menggunakan pengolahan secara anaerobik. Metode pengolahan limbah secara
anaerobik tidak dibutuhkan transfer energi untuk keperluan transfer oksigen, kecilnya
produksi biomass yang dibuang sehingga produksi jumlah lumpur juga kecil, dihasilkan
produk akhir reaksi yang bermanfaat, yaitu berupa gas methan. Pengolahan limbah dengan
sistem anaerobik menunjukan bahwa system ini mampu mengolah beban organik yang
sangat tinggi untuk berbagai jenis limbah serta stabil dalam mengalami hydraulic shock
loading (kejutan beban hidrolik). Dibandingkan dengan pengolahan secara aerobik yang
membutuhkan transfer oksigen, jumlah nutrien yang dibutuhkan tinggi, lumpur yang
dihasilkan banyak dan kurang baik diterapkan pada limbah yang memiliki beban organik
yang tinggi. Salah satu alternatif pengolahan secara anaerobik adalah dengan menggunakan
anaerobic baffled reactor (ABR).
         Pertimbangan penggunaan ABR karena kelebihan yang dimilikinya, antara lain stabil
dalam mengalami hydraulic shock loading (kejutan beban hidrolik) dan organic shock loading
(kejutan beban organik), lumpur yang dihasilkan sedikit, biaya pemeliharaan dan
pengoperasian yang rendah (Prabowo,2000). Penggunaan reactor ABR dalam mengolah
limbah domestik menghasilkan effisiensi sebesar 70% - 95% untuk penyisihan Biological
Oxygen Demand (BOD) dan 65% - 90% untuk penyisihan Chemical Oxygen Demand (COD)
(Ludwig, 1998). Untuk penyisihan Total Suspended Solids (TSS) menghasilkan effisiensi
sebesar 70% - 95% (Hadi, 2000). Kemudian untuk penyisihan warna dengan menggunakan
reaktor ABR belum dilakukan penelitian tapi untuk penyisihan warna dengan metode
anaerobik menghasilkan efisiensi sebesar 30 % sampai 50 % dengan menggunakan zat
warna buatan (Bhattacharya dkk, 1990). Subjek penelitian ini adalah pengolahan limbah
secara anaerobik dengan menggunakan anaerobic baffled reactor (ABR).

Tujuan Penelitian
Mengetahui tingkat penurunan COD, TSS dan warna limbah cair RPH dengan menggunakan
Anaerobic Baffled Reactor (ABR).

                                  TINJAUAN PUSTAKA

         Aktifitas RPH terpusat pada ruang penyembelihan, oleh karena itu sebagian besar
buangan RPH berasal dari tempat ini. Di dalam ruang penyembelihan dilakukan berbagai
aktifitas seperti penyembelihan, pembersihan, dan pemotongan daging hewan. Proses-
proses inilah yang menghasilkan banyak buangan. Buangan yang banyak dihasilkan oleh
ruang penyembelihan adalah air bilasan dari proses pencucian baik dari pencucian daging
hewan maupun dari pembersihan lantai ruangan.
         Limbah cair rumah potong hewan (RPH) terdiri dari air bekas pencucian yang
tercampur dengan feces, darah, urine, dan lemak hewan, sehingga limbah cair RPH
mengandung protein, lemak dan karbohidrat dengan materi organik terlarut dan tersuspensi
relatif tinggi.
         Air buangan RPH sebagian besar terdiri dari zat organik seperti darah, tinja, bulu,
lemak, daging, dan serbuk tulang. Bahan-bahan ini berada dalam keadaan terlarut maupun
tersuspensi. Materi-materi organik ini bersifat cepat membusuk dan menimbulkan bau
(Prastiwi,2004). Oleh karena sifat zat organik yang ada di dalam air buangan RPH ini mudah
membusuk maka apabila air buangan ini dibuang langsung ke badan air penerima akan
menimbulkan proses deoksigenasi atau pengurangan kadar oksigen di dalam badan air.
Kadar COD, TSS dan warna yang ada di dalam air buangan RPH nilainya besar sehingga
memiliki potensi yang besar untuk mencemari air dan membahayakan kehidupan organisme
yang ada di dalam air. Oleh karena itu perlu dilakukan pengolahan terhadap air buangan
RPH sebelum dibuang ke badan air.
         Pengolahan air buangan secara biologi dilakukan berdasarkan suatu proses dimana
suatu populasi mikroorganisme menggunakan kontaminan yang ada di dalam air buangan
sebagai substrat untuk pertumbuhan dan sistesa sel. Mekanisme seperti ini terjadi pula di
alam seperti sungai dan danau yang ditandai oleh adanya proses purifikasi di sungai dan
danau tersebut. Tujuan dari proses pengolahan biologis adalah untuk mengkonversikan
komponen organik biodegradable (dapat diurai dan dikonsumsi oleh mikroba) menjadi suatu
biomasa mikroba yang dapat dipisahkan dengan proses pemisahan padatan-cairan seperti
pengendapan (sedimentasi) dan pengapungan (flotation). Secara umum polutan dalam air
utamanya terdiri dari bahan organik terlarut dan tidak terlarut, berbagai bentuk nitrogen dan
fosfat, serta bahan lain yang tidak larut dan tidak bereaksi (inert material) (slamet dan
masduqi, 2000).
           Kebanyakan air limbah mengandung bahan organik dengan konsentrasi relatif
rendah, sehingga lebih efisien dan ekonomis jika diolah dengan proses aerobik, dimana
proses ini bahan organik dikonversikan menjadi CO2 dan juga biomasa mikroba anaerob.
Sedangkan air limbah dengan konsentrasi bahan organik tinggi dan suspensi bahan organik
seperti buangan industri dan lumpur organik, dapat pula secara efektif distabilkan secara
anaerobik. Proses pengolahan air limbah secara anaerobik mengkonversikan bahan organik
menjadi gas methana dan CO2 dan juga biomasa mikroba anaerob (slamet dan masduqi,
2000).
         Mekanisme terpenting dalam penurunan bahan organik pada sistem pengolahan
secara biologis adalah metabolisme bakteri. Dimana metabolisme memiliki arti penggunaan
bahan organik, baik sebagai sumber energi maupun sebagai sumber sintesa sel.
Metabolisme terbagi atas katabolisme dan anabolisme. Katabolisme adalah penggunaan
bahan organik sebagai sumber energi yang akan di rubah menjadi bentuk akhir yang lebih
stabil. Anabolisme adalah proses pengubahan dan penyerapan bahan-bahan organik menjadi
massa sel. Anabolisme adalah proses penggunaan energi dimana proses tersebut terjadi
apabila katabolisme juga terjadi untuk penyedian energi yang dibutuhkan untuk
pembentukan sel. Hasil dari proses katabolisme adalah gas methan dan karbon dioksida,
hasil dari anabolisme adalah peningkatan massa bakteri yang dapat diketahui melalui
peningkatan konsentrasi volatile suspended solids (VSS) (Prabowo, 2000).
         Tahap awal proses anaerobik adalah hidrolisa terhadap senyawa organik komplek
menjadi molekul yang sederhana. Proses hidrolisa terhadap bahan organik ini melalui enzim
yang dihasilkan bakteri fermentasi. Polimer seperti selulosa, protein, karbohidrat dipecah
menjadi monomer. Sellulosa dipecah menjadi cellbiose dan gula. Protein diubah menjadi
asam amino dan polipeptida. Lemak menjadi galaktosa, gliserol, dan asam-asam lemak
berantai panjang.
        Pada pengolahan anaerobik terdapat dua kelompok bakteri yang terlibat didalam
proses, yaitu bakteri pembentuk asam dan bakteri pembentuk methan (Rahmawati,1999).
Kestabilan proses anaerobik tergantung pada keseimbangan kelompok bakteri yang terlibat.
Adanya penurunan produksi gas, peningkatan produksi gas intermediet asam volatile (asetat
dan propionat) akan berakibat terjadinya penurunan efisiensi removal yang menandakan
adanya gangguan pada sistem. Bakteri-bakteri anaerobik yang terlibat adalah bakteri
fermentasi, bakteri penghasil hidrogen, bakteri acetogenik, bakteri methanogen, dan bakteri
pereduksi sulfat (Prabowo, 2000).
        Anaerobic baffled reactor (ABR) dikembangkan oleh Bachman dan McCarty pada
tahun 1981. ABR terdiri dari beberapa kompartemen yang dipisahkan oleh sekat vartikal.
Jenis aliran berupa aliran keatas (up-flow) melalui lumpur anaerobik yang menghasilkan gas
pada tiap kompartemen (Grobicki, 1991)
        Pada Anaerobic baffled reactor (ABR) terdapat dua prinsip pengolahan, yaitu secara
mekanis dengan sedimentasi dan secara biologis dengan kontak antara air limbah dengan
lumpur aktif. ABR termasuk unit pengolahan yang cukup ideal karena mudah dalam
pembuatan dan pengoperasian. Kejutan beban organik dan hidrolik hanya menyebabkan
efek yang kecil dalam efisiensi pengolahan. Perbedaan dengan up-Flow anaerobic sludge
blanket (UASB) bahwa ABR tidak memerlukan sludge blanket yang mengapung, lumpur
dapat berada pada dasar reaktor. Alat pemisah khusus juga tidak diperlukan karena lumpur
aktif yang ikut terbuang pada awal kompartemen akan terperangkap pada kompartemen
selanjutnya. Reaktor yang didesain secara seri juga akan membantu dalam menguraikan
substansi degradable yang sulit pada bagian akhir kompartemen, setelah penguraian bahan
yang mudah pada awal kompartemen (Prabowo,2000).
        Berdasarkan penelitian Prabowo (2000), menggunakan reaktor ABR dengan
mengencerkan air limbah menggunakan perbandingan limbah asli dan air recycle 0; 2:1 dan
1:2., menyatakan bahwa persentase penyisihan COD sebesar 25,2 % sampai 85,6 %.
Kemudian penelitian Chariton dan Hadi (2000), menggunakan reaktor ABR untuk pengolahan
limbah cair tahu. Didapatkan hasil bahwa beban organik minimal 2,7 kg COD/m3.hari dan
beban organik maksimal 8,0 kg COD/m3.hari, yang mampu diterima ABR. Kemudian
penelitian Rahmawati (2001), menggunakan Anaerobik Single Baffle Reaktor (ASBR) untuk
pengolahan limbah cair RPH, berhasil menyisihkan konsentrasi COD 70,44%. Ludwig (1998),
mengatakan bahwa reaktor ABR mampu menurunkan konsentrasi COD 60% sampai 90 %.
        Selain dapat menyisihkan konsentrasi COD ABR juga dapat menyisihkan konsentrasi
TSS. Berdasarkan penelitian Prabowo (2000), menggunakan reaktor ABR dengan
mengencerkan air limbah menggunakan perbandingan limbah asli dan air recycle 0; 2:1 dan
1:2., menyatakan bahwa persentase penyisihan TSS sebesar 45 % sampai 95 %. Kemudian
penelitian Hadi (2000), dengan menggunakan ABR untuk pengolahan lindi TPA, didapatkan
hasil bahwa persentase penyisihan TSS sebesar 70 – 95 %.

                              METODOLOGI PENELITIAN

       Jenis penelitian ini menggunakan metode eksperimental di Laboratorium Teknik
Lingkungan ITN Malang
Bahan
a. Limbah cair rumah potong hewan
b. Lumpur kotoran sapi
Variabel Terikat
a. Chemical Oxygen Demand (COD)
b. Total Suspended Solids (TSS)
c. Warna
Variabel Bebas
Variasi waktu pengambilan sample 4 jam, 6 jam, 8 jam, 10 jam, 12 jam dengan debit aliran
air limbah 5.10-4 m3/jam

Spesifikasi Reaktor Anaerobik Baffled Reaktor (ABR)
1) Inlet
2) Outlet
3) Gas outlet
4) Ruang gas
5) Lumpur aktif
6) limbah
7) Sekat / baffled
                            ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

 Karekteristik Limbah Cair RPH Malang
        Dalam penelitian ini di lakukan analisa pendahuluan untuk memperoleh data
karekteristik air limbah yang akan digunakan sebagai sampel influen ABR. Berdasarkan
analisa laboratorium yang dilakukan, diperoleh data karekteristik air limbah RPH sebagai
berikut :
                  Tabel 1. Hasil analisa awal air limbah RPH Malang
                   PARAMETER                               HASIL
           COD                                         305.455 mg/l
           PV                                          561.17 mg/l
           TSS                                        2066,667 mg/l
           Warna                                        2.676 Pt.CO
           Temperatur                                      25 0C
           pH                                               7.2
           Phospat Total                                0.285 mg/l
           Nitrogen Total Kjeldahl                      1.712 mg/l
           Sumber : Hasil Penelitian

Berdasarkan analisa awal nilai pH dan suhu air limbah berada pada kisaran untuk
pengolahan anaerobik, hal ini berarti kondisi lingkungan atau air limbah sesuai untuk
pertumbuhan bakteri anaerobik.

Penyisihan Bahan Organik Pada Tahap Aklimatisasi
      Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka data konsentrasi akhir
kandungan organik pada reaktor dapat dilihat pada tabel 2.
                   Tabel 2. Penyisihan Bahan Organik Pada Reaktor
                                                                       Penyisihan
            Hari   Temperatur                 Zat      Selisih Bahan     Bahan
             ke                             Organik       Organik       Organik
                        (°C)         pH     (Mg/l)         (mg/l)         (%)
             1           26          7.17    903.83        480.02           -
             2           25          7.14    642.29       -261.53         28.93
             3           25          6.89    530.94       -111.35         17.33
             4           25          7.32    670.55        139.61           -
             5           24          7.32    687.72          17.16          -
             6           25          7.37    535.95       -151.76         22.06
             7           24          7.04    551.41          15.46          -
             8           25          7.16    562.65          11.23          -
             9           25          7.28    590.91          28.25          -
             10          25          7.26    556.85         -34.06        5.76
             11          24          7.35    440.02       -116.82         20.97
             12          25          7.18    455.06          15.03          -
             13          25          7.27    573.88        118.82           -
             14          26          7.26    444.95       -128.92         22.46
             15          24          7.29    642.14        197.18           -
             16          25          7.26    596.64         -45.49        7.08
             17          24          7.18    608.31          11.67          -
             18          25          7.11    619.39          11.07          -
             19          25          7.26    602.32         -17.06        2.75
             20          26          7.17    590.97         -11.35        1.88
             21          24          7.38    562.52         -28.45        4.81
             32          23          7.29    573.87          11.35          -
             33          23          7.1     545.47         -28.40        4.94
             34          24          7.15    535.51          -9.96        1.82
             35          24          7.16    520.41         -15.09        2.81
             36          24          7.06    504.34         -16.06        3.08
Penyisihan Konsentrasi COD
       Pada bagian pertama ini akan dibahas pengaruh waktu pengambilan sampel terhadap
penyisihan konsentrasi COD awal pada air limbah sebesar 305,455 mg/l. Data penyisihan
konsentrasi COD pada reaktor tersaji pada tabel 3.

     Tabel 3. Hasil Pengamatan Analisa COD
 Debit     Waktu        Waktu      Penyisihan   Penyisihan
           Detensi   pengambilan      COD          COD
                       sampel
(m3/jam)    (jam)       (jam)        (mg/l)       ( %)
                           4        109.091       64.28
                           6        945.455       69.04
 5.10-4      12            8        872.727       71.42
                          10        872.727       71.42
                          12        727.273       76.19
Sumber : Hasil Penelitian


        Pengambilan sampel yang dilakukan 4 jam, 6 jam, 8 jam, 10 jam dan 12 jam pada
tiap reaktor menghasilkan persentase penyisihan COD yang stabil dan konstan berkisar ± 10
%, hal ini menunjukkan bahwa mikroorganisme yang telah terbentuk masih mampu untuk
menguraikan bahan organik dalam air limbah dan mampu beradaptasi dengan kondisi yang
ada seperti konsentrasi dan komposisi substrat di dalam reaktor. Selain itu menurut
pendapat Shuler dan kargi, (1992) penggunaan nutrien oleh mikroorganisme akan
mengakibatkan peningkatan massa mikroorganisme tersebut, hal ini mengakibatkan makin
lamanya proses pada ABR akan mengakibatkan peningkatan massa mikroorganisme pada
reaktor sehingga efisiensi penyisihan COD akan meningkat dengan lamanya waktu
operasional.
        Debit aliran air limbah 5.10-4 m3/jam sudah mampu menguraikan bahan organik yang
ada oleh mikroorganisme dengan waktu detensi 12 jam, memberikan waktu yang cukup
panjang bagi mikroorganisme untuk menyisihkan bahan organik yang ada sehingga
menghasilkan efisiensi COD yang besar.
        Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan terhadap reaktor ABR untuk menurunkan
konsentrasi COD pada limbah cair RPH menunjukkan bahwa terjadi persentase penyisihan
konsentrasi COD 19,04 % sampai 76,19 %. Disimpulkan juga makin lama waktu detensi atau
waktu kontak antara air limbah dan mikroorganisme menunjukkan makin besar pula
persentase penyisihan COD pada limbah RPH.
        Penyisihan konsentrasi COD secara biologi dengan menggunakan proses anaerobik
juga dilaporkan oleh beberapa penelitian. Hasil penelitian Prabowo (2000), menggunakan
reaktor ABR dengan mengencerkan air limbah dengan perbandingan limbah asli dan air
recycle 0; 2:1 dan 1:2., bahwa persentase penyisihan COD sebesar 25,2 % sampai 85,6 %.
Disimpulkan juga makin lama waktu kontak antara air limbah dengan mikroorganisme
menunjukkan makin besar pula persentase penyisihan COD yang dihasilkan. Kemudian
penelitian Chariton dan Hadi (2000), menggunakan reaktor ABR untuk pengolahan limbah
cair tahu. Didapatkan hasil bahwa beban organik minimal 2,7 kg COD/m3.hari dan beban
organik maksimal 8,0 kg COD/m3.hari, yang mampu diterima ABR. Disimpulkan juga makin
lama waktu kontak antara air limbah dengan mikroorganisme menunjukkan makin besar
pula persentase penyisihan COD yang dihasilkan. Kemudian penelitian Rahmawati (2001),
menggunakan Anaerobik Single Baffle Reaktor (ASBR) untuk pengolahan limbah cair RPH,
berhasil menyisihkan konsentrasi COD 70,44%. Disimpulkan juga makin lama waktu kontak
antara air limbah dengan mikroorganisme menunjukkan makin besar pula persentase
penyisihan COD yang dihasilkan. Ludwig (1998), mengatakan bahwa reaktor ABR mampu
menurunkan konsentrasi COD 60 – 90 %.

Penyisihan Konsentrasi TSS
     Tabel 4. Hasil Pengamatan Analisa TSS
  Debit     Waktu        Waktu      Penyisihan   Penyisihan
            Detensi   pengambilan      TSS          TSS
                        sampel
 (m3/jam)    (jam)       (jam)        (mg/l)       ( %)
                             4        1000         51.61
                             6       833.33        59.67
  5.10-4      12             8         500         75.80
                             10      166.66        91.93
                             12      166.66        91.93
 Sumber : Hasil Penelitian

        Debit aliran air limbah 5.10-4 m3/jam atau waktu detensi 12 jam pada reaktor E
sudah mampu untuk menyisihkan suspended solid (SS) dengan baik hal ini dikarenakan
waktu detensi pada reaktor tidak mengakibatkan sludge terangkat dan ikut terbawa keluar
bersama effluen dan waktu detensi 12 jam sudah mampu untuk menguraikan bahan
organik yang ada oleh mikroorganisme.
        Jumlah TSS yang terdapat pada influen relatif tinggi, pemisahan TSS pada reaktor
ABR terjadi mulai pada saat air limbah memasuki kompartemen pertama, TSS akan terus
berkurang setelah melewati tiap kompartemen. Pada bagian akhir reaktor, terjadi akumulasi
lumpur, hal ini membuat penyisihan TSS menjadi lebih efektif daripada kompartemen
sebelumnya karena sistem filtrasi yang terbentuk cukup tebal dan memberikan cukup waktu
lebih lama buat bakteri untuk menyisihkan bahan organik yang terdapat dalam suspended
solid (SS).
        Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan terhadap reaktor ABR untuk menurunkan
konsentrasi TSS pada limbah cair RPH menunjukkan bahwa terjadi persentase penyisihan
konsentrasi TSS 35,48 % sampai 91,93 %. Disimpulkan juga makin lama waktu detensi atau
waktu kontak antara air limbah dan mikroorganisme menunjukkan makin besar pula
persentase penyisihan TSS pada limbah RPH.
        Penyisihan konsentrasi TSS secara biologi dengan menggunakan proses anaerobik
juga dilaporkan oleh beberapa penelitian. Hasil penelitian Prabowo (2000), menggunakan
reaktor ABR dengan mengencerkan air limbah dengan perbandingan limbah asli dan air
recycle 0; 2:1 dan 1:2., bahwa persentase penyisihan TSS sebesar 45 % sampai 95 %.
Disimpulkan juga makin lama waktu kontak antara air limbah dengan mikroorganisme
menunjukkan makin besar pula persentase penyisihan TSS yang dihasilkan. Kemudian
penelitian Hadi (2000), dengan menggunakan ABR untuk pengolahan lindi TPA. Didapatkan
hasil bahwa persentase penyisihan TSS sebesar 70 – 95 %. Disimpulkan juga makin lama
waktu kontak antara air limbah dengan mikroorganisme menunjukkan makin besar pula
persentase penyisihan TSS yang dihasilkan.
Penyisihan Konsentrasi Warna
        Pada bagian ini akan dibahas pengaruh waktu pengambilan sampel terhadap
penyisihan konsentrasi warna pada reaktor. Data penyisihan konsentrasi warna pada reaktor
tersaji pada tabel 5.

    Tabel. 5. Hasil Pengamatan Analisa Warna
  Debit    Waktu        Waktu      Penyisihan   Penyisihan
           Detensi   pengambilan     Warna        Warna
                       sampel
(m3/jam)    (jam)       (jam)       (Pt-Co)       ( %)
                           4         1.884        29.60
                           6         1.864        30.35
 5.10-4       12           8         1.741        34.94
                          10         1.734        35.19
                          12         1.546        42.24
Sumber : Hasil Penelitian

        Dari gambar 5. dapat dilihat bahwa pada 4 jam sampai 12 jam terjadi peningkatan
persentase penyisihan konsentrasi warna. Hal ini berarti terjadi penyisihan warna oleh
mikroorganisme dan penyisihan warna yang berasal dari suspended solid (SS) dengan
pengendapan.
        Debit aliran air limbah 5.10-4 m3/jam atau waktu detensi 12 jam pada reaktor E
tampaknya sudah cukup bagi suspended solid (SS) untuk mengendap dengan baik hal ini
dikarenakan waktu detensi pada reaktor E tidak mengakibatkan sluge terangkat dan ikut
terbawa keluar bersama effluen. Dan waktu detensi 12 jam sudah cukup bagi
mikroorganisme untuk menyisihkan warna yang ada.
        Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan terhadap reaktor ABR untuk menurunkan
konsentrasi warna pada limbah cair RPH menunjukkan bahwa terjadi persentase penyisihan
konsentrasi warna 19,97 % sampai 42,24 %. Kecilnya persentase penyisihan warna yang
dihasilkan sejalan dengan pendapat Manurung dkk (2004). Menurut Manurung dkk,
penyisihan warna menghasilkan persentase penyisihan yang kecil, hal ini karena warna
mempunyai sifat tahan terhadap degradasi biologi. Disimpulkan juga makin lama waktu
detensi atau waktu kontak antara air limbah dan mikroorganisme menunjukkan makin besar
pula persentase penyisihan warna pada limbah RPH.
        Penyisihan konsentrasi warna secara biologi dengan menggunakan proses anaerobik
juga dilaporkan oleh beberapa penelitian. Bhattacharya dkk (1990), menggunakan zat warna
buatan yang dapat larut dalam air, diperoleh penurunan zat warna pada sistem anaerobik
sebesar 30 % sampai 50 %. Kemudian penelitian Haug dkk (1992), didapatkan hasil bahwa
sistem anaerobik bisa menetralisasi zat warna buatan (warna azo pada tekstil) dan diperoleh
penurunan 37 % sampai 98 %. Meyer (1981) dalam Manurung dkk (2004), mereduksi zat
warna buatan yang di campur pada makanan sapi, dimana makanan ini dimasukan ke
pencernaan hewan, didapatkan bahwa warna direduksi oleh mikroorganisme yang ada
dipencernaan dengan kondisi anaerobik.

Sistem Perencanaan ABR
      Kecepatan aliran keatas (Vup) dari air limbah di dalam kompartemen dari ABR, tidak
boleh lebih dari 2 m/jam (Ludwig, 1998). Ini merupakan parameter penting dalam
menghitung desain dari ABR, terutama hydraulic loading yang tinggi.
      Vup = Q/A
Dimana :
      Vup = Kecepatan aliran keatas pada kompartemen (m/jam)
      Q = Debit air limbah (m3/jam)
      A = Luas alas dari kompartemen
Tingkat penguraian yang tinggi dapat terjadi dengan waktu detensi yang relatif kecil, waktu
detensi dari reaktor sebaiknya tidak kurang dari 8 jam (Ludwig, 1998), selain itu ABR juga
dapat beroperasi dengan waktu detensi sampai dengan 24 jam (Hermana, 2000). Volume
reaktor diperoleh dari perhitungan debit rata-rata dari air limbah yang akan di olah dan
waktu detensi yang diterapkan (Ludwig, 1998)
        V = Q x td
Dimana :
        V = Volume reaktor (m3)
        Q = Debit air limbah (m3/jam)
        td = Waktu detensi (jam)
        Menurut Prabowo, 2000 air limbah yang masuk kedalam reaktor seharusnya sedapat
mungkin terdistribusi secara merata di pintu masuk pada dasar reaktor, hal ini dapat
dilakukan dengan mendesain kompartemen yang relatif rendah (lebar reaktor < 60 % dari
tinggi reaktor) dan untuk panjang serta tinggi reaktor ditentukan berdasarkan perencanaan.
        ABR terdiri setidaknya 4 kompartemen yang tersusun seri. Pada kompartemen
terakhir dapat berfungsi sebagai penyaring untuk menerima kemungkinan lumpur yang
berlebih (Ludwig, 1998). Sedangkan volume lumpur yang digunakan pada saat aklimatisasi
10 – 25 % dari volume reaktor ( Souza, 1986).
        Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diketahui beberapa hal antara lain :
Reaktor yang digunakan 5 buah dengan kriteria desain sebagai berikut :
Reaktor
                                               Tabel 6. Sistem Perencanaan ABR
  - waktu detensi 12 jam            Keterangan             COD           TSS         Warna
  - Debit air limbah 0,0005         Q (m3/jam)             0,001       0,0015        0,001
    m3/jam                      Waktu detensi (jam)          6            4             6
  - Panjang reaktor 0,3 m       Volume reactor (m3)        0,006        0,006        0,006
  - Lebar reaktor 0,1 m          Dimensi    Panjang         0,3          0,3          0,3
  - Tinggi reaktor 0,2 m           Bak       Lebar          0,1          0,1          0,1
  - Volume reaktor 0,006 m 3       (m)       Tinggi         0,2          0,2          0,2
                                           2
                                     A (m )            0,003           0,003          0,003
                                  Vup (m/jam)            0,5            0,5            0,5
                                    Influen         305,45 mg/l    2066,667 mg/l   2,676 Pt-Co
                                    Effluen         180,364 mg/l   899,9999 mg/l   2,0038 Pt-Co




Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang dilakukan, dapat diambil kesimpulan :
1. a. Efisiensi penyisihan COD terbesar yaitu 76,19 %, TSS 91,93 % dan penyisihan warna
       terbesar 42,24 % terjadi pada debit aliran 5.10-4 m3/jam pada waktu pengambilan
       sampel 12 jam.
   b. Waktu pengambilan sampel (4 jam – 12 jam) berpengaruh pada besarnya efisiensi
       penurunan COD, TSS dan warna, semakin lama waktu pengambilan sampel yang
       diberikan prosentase penurunan COD, TSS dan warna akan semakin besar.
2. Untuk mengetahui seberapa besar persentase penyisihan COD, TSS dan warna dari
   kriteria desain yang direncanakan, dapat digunakan persamaan,
   CODeffluent = 260 – (13,3 x waktu detensi)
   TSS effluent = 1053 – (41,7 x waktu detensi)
   Warna effluent = 2,08 – (0,0302 x waktu detensi)
   Dengan catatan beban yang masuk reaktor tidak boleh lebih dari 305, 45 mg/l untuk
   COD, 2066,667 mg/l untuk TSS dan 2,676 Pt-Co untuk warna
                                   DAFTAR PUSTAKA


Bhattacharya SK, Wang S., Angara RV.,Kawai T dan Bishop F.D,1990. Fate and Effect of Azo
          Dye on an Anaerobic-aerobic System, 44th Purdue Industrial Waste Conference
          Proceedings, Lewis Publishers Inc. Chelsea.

Chariton, Anthony Philip dan Hadi, Wahyono, 2000. Studi Pertumbuhan Bed Lumpur
          Kaitannya Dengan Produksi Biogas Pada Pengolahan Air Limbah Pabrik Tahu
          Dengan Reaktor Anaerobik Aliran Horizontal. Jurnal Purifikasi, vol. 1, No.5,
          September 2000. Surabaya.

Grobicki, A, dan David C Stuckey, 1991. Performance of The Anaerobic Buffled Reactor
           Under Steady-state and Shock Loading Condition. Biotechnol Bioeng 37.

Hadi, Nurhaning I, 2000. Studi Penurunan Kandungan COD dan TSS Pada Lindi TPA Keputih
          Surabaya Dengan Menggunakan Anaerobic Baffeled Reactor (ABR). Tugas Akhir
          Jurusan Teknik Lingkungan FTSP-ITS.Surabaya.

Hermana, J., Dwirianti, D.,Mukhlis and Susmanto, R.M. 2000. The Aplication of Anaerobic
          Baffled Reactor for the Abatement of River Pollotion from Domestic Wastewater.
          Internasional Seminar, Industrial Waste Pollution Control : Quo Vadis Surabaya
          River, Surabaya.

Hug, W., Schmidt, A., Nortemana, B., Hempel, D.C.,Stolz, A dan Knackmuss, H.J, 1991.
          Mineralization of the Sulfonated Azo Dye mordant Yellow 3 y a 6-Aminoapthalene-
          2Sulfonate-Degrading Bacterial Consorsium, Applied and Environmental
          Mikrobiology

Ludwig, Sassc, 1998, DEWATS : Decentralized Wastewater Treatment in Developing
         Countries, BORDA. Bremen Overseas Reaserch and Development Association,
         Bremen.

Manurung, R., Hasibuan, R., Irvan, 2004. Perombakan Zat Warna Azo Reaktif Secara
         Anaerobik-Aerob. E-USU Repository, Universitas Sumatra Utara.

Prabowo, Bayu C, 2000. Studi Anaerobic Baffeled Reactor (ABR) Untuk Pengolahan Limbah
          Cair RPH Kedurus. Tugas Akhir Jurusan Teknik Lingkungan FTSP-ITS.Surabaya.

Prastiwi, 2004. Studi Kinerja Sequencing Batch Reactor (SBR) Dalam Mendegradasi Limbah
           Rumah Potong Hewan. Tesis Program Paskasarjana Jurusan Teknik Lingkungan
           ITB.. Bandung.

Rahmawati, Erna Dwi, 1999. Studi Pengaruh Waktu Detensi Terhadap Penurunan Kandungan
          COD dan TSS Pada Limbah Cair Rumah Potong Hewan Dengan Menggunakan
          Anaerobic Single Baffled Reactor. Tugas Akhir Jurusan Teknik Lingkungan FTSP-
          ITS.Surabaya.

Shuler, Michael L, dan Kargi, Fikret, 1992. Bioprocess Engineering.Basic Concept. Prentice
           Hall, Inc. New Jersey.
Slamet, Agus dan Masduqi. Ali, 2000. Satuan Proses. Jurusan Teknik Lingkungan FTSP-
          ITS.Surabaya.

Souza M.E. 1986, Criteria for The Utilization Design and Operation of UASB Reactors. Water
          science technology. Volume 18.

				
DOCUMENT INFO
Categories:
Tags:
Stats:
views:812
posted:1/30/2012
language:Malay
pages:12